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表面磁気第二高調波発生法による磁性ナノ薄膜・ナノワイヤの表面化学的磁化制御の検討

研究課題

研究課題/領域番号 15201029
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関分子科学研究所 (2004-2005)
岡崎国立共同研究機構 (2003)

研究代表者

横山 利彦  分子科学研究所, 分子構造研究系, 教授 (20200917)

研究分担者 中川 剛志  分子科学研究所, 分子構造研究系, 助手 (80353431)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
47,320千円 (直接経費: 36,400千円、間接経費: 10,920千円)
2005年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2004年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2003年度: 29,120千円 (直接経費: 22,400千円、間接経費: 6,720千円)
キーワード磁性薄膜 / 磁化誘起第二高調波発生 / X線磁気円二色性 / 磁気光学Kerr効果 / 垂直磁化 / 磁気異方性 / 磁化誘起第二高調波発生法 / 磁気的第二高調波発生法
研究概要

磁性金属薄膜・ワイヤ・クラスターはそれ自身の物性に大変興味がもたれているが、本研究ではこれらの金属表面に原子分子を吸着させるなどしてその磁性体の磁気的性質を劇的に変化させ、物性を制御することを目的としている。特に、本研究では新たな測定装置として、表面敏感な磁気測定手段である磁化誘起第二高調波発生法(magnetization induced second harmonics generation, MSHG)測定系の製作とその応用を第一の目的とし、それ以外にもX線磁気円二色性(x-ray magnetic circular dichroism, XMCD)や磁気光学Kerr効果(magneto-optical Kerr effect, MOKE)測定法を併用しながら磁性薄膜の表面修飾による磁気物性制御を目指した。MSHG法は原理的に極めて高い表面界面敏感性を示す手法であり、これによる磁性評価は表面界面磁性に着目する本研究には最適である。
初めに取り上げた系はAg/Co/Cu(1 1 17)系で、この系はもともとステップ平行方向が容易軸であるが、Agを蒸着すると面内ステップ垂直方向が容易軸となるスピン転移を起こす。この系のMSHG測定を系統的に行い、通常の磁気光学Kerr効果(MOKE)では観測できない磁化反転過程を観測できた。またMOKEやXMCDの結果を併せて転移の微視的機構などを考察した。
続いてFe/Ni/Cu(001)系の検討を行った。この系は交換バイアスの存在から直交するような交換相互作用があることが示唆されている、単一の強磁性体としては大変珍しい系であるが、MSHG測定により見事に磁場に垂直方向の磁化を観測することができた。この系に関してはMOKE,XMCDを併せてさらに詳細を検討中である。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (22件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] X線磁気円二色性、磁気光学Kerr効果による磁性超薄幕のスピン再配列相転移2006

    • 著者名/発表者名
      中川剛志, 横山利彦
    • 雑誌名

      表面科学 27

      ページ: 272-277

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spin reorientation transitions of magnetic metal ultrathin films by means of x-ray magnetic circular dichroism and magneto-optical Kerr effect(in Jananese)2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, T.Yokoyama
    • 雑誌名

      J.Surf.Sci.Soc.Jpn.(Hyoumen Kagaku) 27

      ページ: 272-277

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Opposite spin reorientation transitions driven by a magnetic orbital moment : Ultrathin Ni films on Cu surfaces2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, H.Watanabe, T.Yokoyama
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 71

      ページ: 235403-235403

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electronic states and local structures of the photomagnetic Cu-Mo cyanides studied by x-ray absorption fine structure spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      X.-D.Ma, T.Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 72

      ページ: 94107-94107

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Adsorbate Carbon on Spin Reorientation Transitions in Cu-Capped Ultrathin Ni Films on Cu(001)2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, H.Watanabe, T.Yokoyama
    • 雑誌名

      Surf. Sci. 599

      ページ: 262-269

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spin-reorientation transition of Ni/Cu (100) and CO/Ni/Cu(100) : Separation of the surface and bulk components2005

    • 著者名/発表者名
      K.Amemiya, T.Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 71

      ページ: 214420-214420

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Opposite spin reorientation transitions driven by a magnetic orbital moment : Ultrathin Ni films on Cu surfaces2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, H.Watanabe, T.Yokoyama
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 71

      ページ: 235403-235403

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electronic states and local structures of the photomagnetic Cu-Mo cyanides studied by x-ray absorption fine structure spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      X.-D.Ma, T.Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 72

      ページ: 94107-94107

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Adsorbate Carbon on Spin Reorientation Transitions in Cu-Capped Ultrathin Ni Films on Cu(001)2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, H.Watanabe, T.Yokoyama
    • 雑誌名

      Surf.Sci. 599

      ページ: 262-269

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spin-reorientation transition of Ni/Cu (100) and CO/Ni/Cu(100) : Separation of the surface and bulk components2005

    • 著者名/発表者名
      K.Amemiya, T.Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 71

      ページ: 214420-214420

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] CO Induced Spin Reorientation Transition of Co/Pd(111) Studied by XMCD and XPS2005

    • 著者名/発表者名
      D.Matsumura, T.Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      Phys.Script. T115

      ページ: 583-585

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct Observation of Magnetic Depth Profile with a Depth-Resolved X-Ray Magnetic Dichroism Technique2005

    • 著者名/発表者名
      K.Amemiya, T.Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      Phys.Script. T115

      ページ: 1035-1037

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Spin-reorientation transition of Ni/Cu (100) and CO/Ni/Cu (100) : Separation of the surface and bulk components of the-x-ray magnetic circular dichroism spectrum2005

    • 著者名/発表者名
      K.Amemiya, T.Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 71

      ページ: 214420-214420

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Electronic states and local structures of the photomagnetic Cu-Mo cyanides Cu_2Mo(CN)_8・H_2O and Cs_<0.5>Cu_<1.75>Mo(CN)_8-1.5H_2O studied by x-ray absorption fine structure spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      X.-D.Ma, T.Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 72

      ページ: 94107-94107

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Opposite spin reorientation transitions driven by magnetic orbital moment : ultrathin Ni films on Cu surfaces2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, T.Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct observation of magnetic depth profiles of thin Fe films on Cu(100) and Ni/Cu(100) with the depth-resolved x-ray magnetic circular dichroism2004

    • 著者名/発表者名
      K.Amemiya, T.Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. 84

      ページ: 936-938

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Substrate dependence of self-assembly of alkanethiol : X-ray absorption fine structure study2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kondoh, T.Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 108

      ページ: 12946-12954

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure and magnetic properties of the single-molecule magnet [Mn_<11>CrO_<12>(O_2CCH_3)_<16>(H_2O)_4]・2CH_3COOH・4H_2O2004

    • 著者名/発表者名
      H.Hachisuka, T.Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 70

      ページ: 104427-104427

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Biscopper complexes of meso-aryl-substituted hexaphyrin : Gable structures and varying antiferromagnetic coupling2004

    • 著者名/発表者名
      S.Shimizu, T.Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126

      ページ: 12280-12281

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct observation of oscillatory behavior in the surface magnetization of Fe thin films grown on a Ni/Cu(100) film2004

    • 著者名/発表者名
      K.Amemiya, T.Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 70

      ページ: 195405-195405

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of surface chemisorption on the spin reorientation transition in magnetic ultrathin Fe film on Ag(001)

    • 著者名/発表者名
      X.-D.Ma, T.Nakagawa, T.Yokoyama
    • 雑誌名

      Surf. Sci. (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of surface chemisorption on the spin reorientation transition in magnetic ultrathin Fe film on Ag(001)

    • 著者名/発表者名
      X.-D.Ma, T.Nakagawa, T.Yokoyama
    • 雑誌名

      Surf.Sci. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yokoyama, D.Matsumura, K.Amemiya, S.Kitagawa, N.Suzuki, T.Ohta: "Spin reorientation transitions of ultrathin Co/Pd(111) films induced by chemisorption : x-ray magnetic circular dichroism study"J.Phys.Condens.Matter. 15. S537-S546 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Amemiya, S.Kitagawa, D.Matsumura, T.Yokoyama, T.Ohta: "Development of a depth-resolved x-ray magnetic circular dichroism : application to Fe/Cu(100) ultrathin films"J.Phys.Condens.Matter. 15. S561-S572 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Okamoto, K.Kohdate, K.Nagai, J.Miyawaki, H.Kondoh, T.Yokoyama, A.Nojima, T.Ohta: "Development of light-modulated XAFS spectroscopy"J.Synchrotron Radiat.. 10. 242-247 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yokoyama, K.Takahashi, O.Sato: "Metastable photoinduced phase of Cu(II) ethylenediamine complexes studied by x-ray-absorption fine-structure spectroscopy"Phys.Rev.B. 67. 172104 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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